1、硫酸鎂對重型顱腦損傷患者血清IL1、TNF濃度的影響                作者：何百祥，張瑞娟，丁麗，汪鑫，李奇，張志峰，魏志超Great winds blow upon high hills.  【摘要】  目的 研究硫酸鎂對sTBI患者血清IL1和TNF濃度的影響，進一步探討鎂離子保護創(chuàng)傷神經(jīng)元的機制。方法 將入選病例隨機分為治療組和對照組，每組30例。對照組按常規(guī)治療，治

2、療組加用硫酸鎂。正常組20例，為成年健康獻血員()。按預設時間抽取肘靜脈血，采用原子分光光度法和放射免疫法分別測定血清Mg2+與IL1、TNF濃度。應用SPSS13.0軟件包分析數(shù)據(jù)。結(jié)果 sTBI后血清IL1和TNF濃度24h內(nèi)即明顯升高，3d達到高峰，以后逐漸下降;治療組患者血清IL1濃度于傷后2、3、7d和TNF于傷后2、3d明顯低于對照組(P<0.01或P<0.05)。結(jié)論 sTBI患者傷后早期即出現(xiàn)血清IL1和TNF濃度升高;早期應用硫酸鎂治療能明顯抑制sTBI患者急性期炎癥反應，保護神經(jīng)功能。 Call no man happy until

3、 he dies.  【關(guān)鍵詞】  重型顱腦損傷;鎂離子;白細胞介素1;腫瘤壞死因子ABSTRACT: Objective To study the effects of magnesium sulfate on the serum concentration of interleukin 1 (IL1) and tumor necrosis factor 

4、 (TNF) in patients with severe traumatic brain injury (sTBI) and investigate the mechanism of magnesium ion (Mg2+)s protective effect on traumatic neurons. Methods The recruit

5、ed patients were randomly assigned to experimental group and control group, with 30 cases in each group. Patients in control group were treated by the routine method.

6、0;Apart from the standardized treatment, patients in experimental group were treated with magnesium sulfate additionally. Normal group consisted of 20 healthy adult donors of blood

7、. We collected elbow venous blood samples at preset time from the subjects, serum levels of Mg2+, IL1 and TNF were measured by atomic spectrometry and radioimmunoassay,&#

8、160;respectively. Then the data were analyzed by SPSS13.0 software package. Results The serum levels of IL1 and TNF increased significantly within 24 hours and reached the

9、0;peak on day 3, then gradually declined after sTBI. The serum concentration of IL1 on day 2, 3, 7 and that of TNF on day 2, 3 after sTBI was lower

10、60;in experimental group than in control group (P<0.01 or P<0.05).Conclusion The serum concentration of IL1 and TNF in patients increases in the early period of sTBI.

11、60;Early application of magnesium sulfate can obviously inhibit the acute inflammatory response in acute phase of sTBI and protect neuronal function.Death when it comes will have no denial.  KEY&

12、#160;WORDS: severe traumatic brain injury; magnesium ion; interleukin1; tumor necrosis factor 創(chuàng)傷性腦損傷(traumatic brain injury, TBI)即顱腦損傷已成為發(fā)達國家青少年傷病致死的首位病因。顱腦創(chuàng)傷對腦組織造成的損傷可分為原發(fā)性和繼發(fā)性。繼發(fā)性腦損傷是造成患者死亡和致殘的重要原因(醫(yī)藥學/臨床醫(yī)學論文 )。因此，防止和減輕繼發(fā)性腦損傷是當代

13、治療TBI的主要策略之一。炎癥反應是TBI后繼發(fā)性腦損傷病理進程的重要組成部分，是繼發(fā)性腦損傷的主導因素。鎂離子(Mg2+)是近年來研究較多的神經(jīng)保護劑，其能通過多種機制減輕繼發(fā)性腦損傷。本文通過研究硫酸鎂對重型顱腦損傷(severe traumatic brain injury, sTBI)患者血清白細胞介素1(interleukin1, IL1)和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor , TNF)濃度的影響，論證Mg2+是否通過影響TBI后炎癥反應而起腦保護作用，進一步探討Mg2+

14、的腦保護機制。You never know what you can do till you.  1 資料與方法1.1 研究對象 重型顱腦損傷患者60例，均來自2007年7月1日至2008年6月30日西安交通大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科的住院患者。病例入選標準： 符合重型顱腦損傷診斷標準; 年齡1564歲之間，性別不限;受傷至入院時間在24h之內(nèi); 無其他嚴重臟器復合傷; 無休克; 無硫酸鎂應用禁忌證。正常組20例，均為西安市中心血站成年健康獻血員。Children and fools cannot l

15、ie.  1.2 病例分組 按入院時間將符合入選標準的重型顱腦損傷病例順序排隊，采取隨機表法分為治療組和對照組，每組30例。In a great river great fish are found; but take heed lest you be drowned.  1.3 治療方法 對照組患者按常規(guī)給予降顱壓、止血、營養(yǎng)腦細胞、支持、對癥等治療，有手術(shù)指征者行手術(shù)治療。治療組患者在對照組的基礎上，加用硫酸鎂。參照中國藥物大全(西藥卷)1的具體應用方法：入院后立即將250g/L硫酸鎂注射液按0.20.4mL/kg加入50g/L葡

16、萄糖溶液中，稀釋成10g/L硫酸鎂葡萄糖溶液，用微量泵以11.5滴/(kg·min)的速度緩慢靜脈滴注。每日1次，連用5d。兩組患者除應用硫酸鎂外其他治療相同，兩組均不再使用其他鎂劑。1.4 研究指標 治療組和對照組患者均持續(xù)監(jiān)測呼吸、血壓、脈搏、體溫等生命體征變化。治療組于傷后24h內(nèi)硫酸鎂治療前、2、3、7、14d，對照組于傷后24h內(nèi)、2、3、7、14d以及正常組于清晨空腹分別抽取肘靜脈血。標本采集后經(jīng)3000r/min離心15min，分離血清，-70 冰箱保存。分別采用原子分光光度法和放射免疫法分批次測定血清Mg2+與IL1、TNF濃度，實驗過程

17、中用標準樣進行質(zhì)控。1.5 統(tǒng)計分析方法 應用SPSS13.0軟件包分析數(shù)據(jù)。計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示。正常組、對照組與治療組數(shù)據(jù)經(jīng)分析滿足方差齊性，總體分布正態(tài)或近似正態(tài)條件采用單因素方差分析，多組間兩兩均數(shù)比較采用LSD t檢驗。兩組間均數(shù)比較采用成組t檢驗。計數(shù)資料比較采用2檢驗。檢驗水準=0.05。Death when it comes will have no denial.  2 結(jié) 果Call no man happy until he dies.  2.1 一般資料的比

18、較 治療組和對照組患者在平均年齡、性別構(gòu)成、傷因構(gòu)成、行手術(shù)治療情況和入院時格拉斯哥昏迷評分(Glasgow coma scale，GCS)等方面均無統(tǒng)計學差異(表1)。正常組20例，其中男14例，女6例，男女=2.331。年齡2154歲，平均38.2歲。表1 兩組患者一般資料的比較與對照組比較，*P>0.05。2.2 sTBI后血清Mg2+濃度的比較 sTBI后患者血清Mg2+濃度立即下降，24h內(nèi)最低。對照組患者sTBI后2d血清Mg2+濃度開始升高，714d基本趨于正常。而治療組患者sTBI后2、3d血清Mg2+濃度明顯高

19、于對照組，714d基本正常(表2)。2.3 sTBI后血清IL1濃度的比較 sTBI后血清IL1濃度24h內(nèi)即明顯升高，3d達到高峰，以后逐漸下降，但14d仍高于正常。而sTBI后2、3、7d治療組血清IL1濃度明顯低于對照組(表3)。One ploughs, another sow; who will reap  2.4 sTBI后血清TNF濃度的比較 sTBI后血清TNF濃度24h內(nèi)即明顯升高，3d達到高峰，以后逐漸下降，14d仍高于正常，但差異無統(tǒng)計學意義。而sTBI后2、3d治療組血清TNF濃度明顯低于對照組(表4)。表2 s

20、TBI后血清Mg2+濃度的變化與正常組比較，*P<0.01;與正常組比較，*P<0.05;與對照組比較，P<0.01;n：存活例數(shù)。表3 sTBI后血清IL1濃度的變化與正常組比較，*P<0.01;與對照組比較，P<0.01;n：存活例數(shù)。表4 sTBI后血清TNF濃度的變化與正常組比較，*P<0.01;與正常組比較，*P<0.05;與對照組比較，P<0.05;n：存活例數(shù)。 論文教育信息網(wǎng)  Children and fools cannot lie.  3 討 論早在198

21、8年，澳大利亞學者VINK利用磁共振波譜分析技術(shù)(MRS)發(fā)現(xiàn)實驗性腦損傷后腦組織及神經(jīng)細胞內(nèi)Mg2+含量明顯下降，且下降程度和傷情呈正相關(guān)。KAHRAMAN等2在臨床試驗中也發(fā)現(xiàn)，TBI患者傷情與血清Mg2+濃度相關(guān)。腦損傷越嚴重，血清Mg2+濃度下降越明顯。SAKAMOTO等3對腦外傷患者血清和腦脊液中Mg2+、Ca2+等指標進行觀察，發(fā)現(xiàn)重型腦外傷患者血清和腦脊液中Mg2+、Ca2+濃度均下降，中、輕型腦外傷患者血清Mg2+、Ca2+濃度下降，但腦脊液中下降不明顯。認為特重型(GCS34分) 創(chuàng)傷性腦損傷患者與血清和腦脊液中Mg2+、Ca2+濃度相關(guān)，其他創(chuàng)傷性腦損傷患者(GC

22、S515分)與血清和腦脊液中Mg2+、Ca2+濃度無關(guān)。提示中、輕型腦外傷患者血腦屏障仍然存在，患者保留了正常調(diào)節(jié)機制，而特重型患者血腦屏障已被破壞。因此，本實驗選擇重型顱腦損傷為研究對象以排除血腦屏障的影響。結(jié)果顯示，sTBI后血清Mg2+濃度立即下降，24h內(nèi)最低，714d基本趨于正常。Death when it comes will have no denial.  顱腦損傷后炎性細胞因子水平明顯升高，介導局部炎癥反應，參與腦組織的繼發(fā)性損害。目前，一致認為TBI后腦組織內(nèi)IL1、TNF的活性增高是一個重要特征。IL1、TNF均參與了TBI后腦水腫的形成，IL1和TNF的過度釋

23、放是腦水腫的主要原因之一。在發(fā)生腦水腫時均可觀察到IL1、TNF的過度表達，向腦內(nèi)注人這兩種細胞因子可加重腦水腫的形成。IL1作為早期產(chǎn)生的促炎細胞因子參與了腦水腫的形成，BBB的破壞，以及誘導其他炎癥介質(zhì)的大量表達4。HAYAKATA等5發(fā)現(xiàn)IL1在顱腦損傷后升高，傷后24h達到高峰。并發(fā)現(xiàn)腦脊液中IL1濃度高低與預后成負相關(guān)。HE等6認為顱腦損傷后TNF的過度表達是腦水腫的主要原因，并可能引起永久性的神經(jīng)功能缺失和認知缺陷。進一步研究發(fā)現(xiàn)黃體激素及別孕烯醇酮可能減弱顱腦損傷后早期促炎細胞因子的產(chǎn)生，從而減輕腦水腫，促進腦功能恢復。本研究結(jié)果顯示，sTBI后血清IL1、TNF濃度24h內(nèi)即明

24、顯升高，3d達到高峰，以后逐漸下降，與顱腦損傷后腦水腫的表現(xiàn)基本一致。提示sTBI后炎癥反應與繼發(fā)性腦損傷密切相關(guān)。Mg2+是近年來研究較多的神經(jīng)保護劑，其能通過多種機制減輕繼發(fā)性腦損傷。它能維持細胞膜的穩(wěn)定，減輕鈣超載;減輕急性能量代謝障礙;抑制興奮性氨基酸的釋放;抑制脂質(zhì)過氧化反應;抑制神經(jīng)元去極化;抗血管痙攣;抑制細胞凋亡等79。但是，關(guān)于Mg2+對腦損傷后炎癥反應的影響，尤其是對人的研究鮮有報道。張迅等9發(fā)現(xiàn)，實驗大鼠大腦局部損傷區(qū)及周圍神經(jīng)細胞中IL1陽性產(chǎn)物表達明顯增加，傷后給予硫酸鎂可以抑制 IL1的過高表達，其組織學中神經(jīng)組織變性、壞死及血管炎性反應也明顯減輕。認為硫

25、酸鎂可以通過抑制傷后IL1表達，起到保護創(chuàng)傷神經(jīng)元的作用。本實驗結(jié)果顯示，治療組患者sTBI后2、3d血清Mg2+濃度明顯高于對照組(P<0.01)，血清IL1濃度于傷后2、3、7d和TNF于傷后2、3d明顯低于對照組(P<0.01或P<0.05)。說明sTBI后早期應用硫酸鎂治療能顯著提升血清Mg2+濃度，抑制患者急性期血清IL1和TNF濃度升高，減輕繼發(fā)性炎癥反應，保護神經(jīng)功能。Mg2+對IL1和TNF的作用機制可能與以下因素有關(guān)910：Ca2+的跨膜流動和細胞內(nèi)Ca2+濃度變化對炎性細胞因子的合成和釋放是必不可少的，Ca2+激活的磷酸化耦聯(lián)也與細胞因子基因表達有關(guān)。Mg

26、2+是Ca2+內(nèi)流的天然拮抗劑，Mg2+通過阻滯Ca2+通道減少細胞Ca2+內(nèi)流，從而對IL1和TNF的產(chǎn)生起一定抑制作用。IL1和TNF在中樞神經(jīng)系統(tǒng)均可來源于星形膠質(zhì)細胞。Mg2+是N甲基D門冬氨酸(NMDA)受體的非競爭性拮抗劑，可以抑制谷氨酸(Glu)受體的活化，維持神經(jīng)細胞正常Na+、K+濃度梯度，減少傷后神經(jīng)細胞自由基的生成，防止脂質(zhì)過氧化反應引起的細胞膜損害，從而緩解傷后星形膠質(zhì)細胞腫脹，減少IL1和TNF的產(chǎn)生。外周免疫細胞產(chǎn)生的IL1和TNF隨著傷后血腦屏障通透性增高而進入傷區(qū)腦組織。Mg2+通過維持Na+K+泵的活性和細胞膜結(jié)構(gòu)與功能的完整而保持血腦屏障的屏障作用，減少外周

27、產(chǎn)生的IL1和TNF進入損傷腦組織。  【參考文獻】  1樊德厚，王永利. 中國藥物大全：西藥卷 M. 第2版. 北京：人民衛(wèi)生出版社, 1998:245.2KAHRAMAN S, OZGURTA ST, KAYALI H, et al. Monitoring of serum ionized magnesium in neurosurgical intensive&

28、#160;care unit: preliminary results J. Clin Chim Acta, 2003, 334(12):211215.3SAKAMOTO T. Ionized magnesium in cerebrospinal fluid patients with head injuries J. J Trauma, 2005, 58(

29、6):11031109.4齊向前，于明琨. 顱腦損傷后炎癥反應與腦水腫 J. 中華神經(jīng)醫(yī)學雜志, 2007, 6(8):850852.5HAYAKATA T, SHIOZAKI T, TASAKI O, et al. Change in CSF S100B and cytokine concentration in earlyphase severe traumati

30、c brain injury J. Shock, 2004, 22 (2):102107.6HE J, EVANS CO, HOFFMAN SW, et al. Progesterone and all opregnanolone reduce inflammatory cytokines after traumatic brain injury J. Exp Neurol, 2004, 189(2):404412.7MORI K, MIYAZAKI M, IWATA J, et al. Intracisternal infusion of magnesium sulfate solution improved reduced cerebral blood